小蜂窝基站简介

Drony

小蜂窝基站究竟是何方神圣？在全球的移动通信产业中，小蜂窝基站可谓是大行其道，它为何会成为技术创新的焦点？它在LTE的应用中究竟有什么优势？我们一起来看看吧~

小蜂窝基站定义

小蜂窝基站可大致定义为任何比宏蜂窝基站小的蜂窝基站，包括微蜂窝、微微蜂窝和毫微微蜂窝，因环境不同，覆盖范围从 10 米到 3 公里不等。其主要目的是通过高效率地重复利用频谱来缓解宏蜂窝在数据传输或语音通话高峰时段的压力，从而扩大覆盖范围，提高吞吐量并为用户保证服务质量。

小型蜂窝基站包括几种不同的技术，但都可以概括为任何与典型宏站不同的技术。它们的部署是为了在相对较小的区域里比如热点地区或者重要区域解决网络容量问题，这些区域已经处在大型宏站的覆盖范围之内。

它们占地面积小，帮助获得天衣无缝的连接。运营商可以在拥挤的城市地区很容易地用几个小型蜂窝基站取代大型蜂窝站点，甚至用小型蜂窝基站解决方案补充蜂窝站点。通过缩小和/或分解每个蜂窝的区域，运营商可以在每平方英里内支持更多的用户。这意味着在稠密的印度城市里可以达到更少的通话中断和更一致的数据传播速度。

部署方式众多

有多种小型蜂窝基站部署方式以增加容量：
· 无源分布式天线系统（DAS）——也称为原始小型蜂窝基站解决方案，DAS是一个不受运营商、频率和网络协议影响的解决方案。
DAS接收来自宏站的信号，然后通过光纤传输到整个建筑或外部空间。有一个专用的无线电基站连接到DAS，确保覆盖范围和容量并增进声音和数据服务的质量。除了为原来没有覆盖的区域提供流量，DAS也在重合覆盖地区为宏站网络提供分流能力。这也是在大型建筑里提供无线网络连接的高效率方式，并能消除死角区域。

· 有源分布式天线系统（DAS）——在大型校园地区、购物广场和机场这样的地方，无源DAS受到可扩展性的限制，这时可以考虑采用有源DAS。有源DAS是一个光纤直放站，将电信号转换成光信号，达到更广的传播范围。它然后将光信号有选择性地转变回EMF波。一些新型的低功率无线电技术，比如集成的微型或微基站收发器也正在由运营商进行测试，以提供局部容量和覆盖范围。

· 隐蔽、集成式蜂窝基站 ——这些是迷你型宏站，它们可以快速经济地安装，增加网络容量。都市蜂窝基站解决了在稠密的都市区域部署宏站的所有常见的难题，缓解了分区和获取用地的问题。它们可以轻易融入街道建筑如电灯杆等，美观、灵活且可扩展。

· 多频带天线和扇区分割 ——在有高数据流量的区域，宏站扇区需要有增加容量、更好地穿透建筑物和覆盖更大室外区域的办法。通过使用双波束将扇区一分为二（容量增加一倍）或者多波束天线，单个天线就可以获得两倍的容量。
有着这样各种不同的方式，让我们容易看到为什么小型蜂窝基站在获得站址挑战和需要快速增加容量的高流量区域不断增加的局面下正获得青睐。在当今环境下，服务质量是赢得客户忠诚度的关键，因此拥有多种方式对无线网络运营商们将是至关重要的。

小基站适用何场景？

· 单体中型建筑  
例如办公楼、宾馆、酒店、DU 及IRU集中放置于机房，DOT覆盖各个楼层，Radio2203 覆盖地下车库。

· 单体超大型建筑
例如大型购物广场，地标性超高层建筑等。IRU 拉远放置于各楼层，DOT连接位于楼层的IRU，Radio2203覆盖地下车库以及使用Radio2203+少量天线覆盖电梯。

· 多个楼宇及部分室外  
例如大学校园、企业园区。IRU 置于每个单体建筑中，连接至位于中心楼宇的 DU，Radio2203 覆盖室外区域

小蜂窝基站既可部署在住宅小区中供家庭使用，也可部署在户外供公共场所用户使用，同时还可部署在企业（室内）环境中供小型企业或零售业应用使用。这些设备的“纤小”属性使得无需通过耗时又昂贵的基建就能轻松实现低成本部署，同时还能共享如以太网供电 （PoE） 等现有电力基础设施。

异构网络中授权和未经授权蜂窝之间的无缝转换是小蜂窝基站的关键特性，无论是何种介质，其都能显著提升用户体验。如下图：

最近一项预测显示，截至2018年移动数据流量将激增11倍1。此外，未来无线网络上的数据流量预计将高达190艾字节(Exabytes)，其中超过一半都将通过4G/LTE网络进行传输。

运营商的不二选择

小蜂窝基站已成为对运营商更具吸引力的解决方案，除了更小尺寸的低成本芯片让部署更加简便外，网络及数据负载划分、计费、协议和使用模型也得到了更清晰的定义。

现在，从面向商业客户的企业部署开始，运营商正在采取明确的行动转向小蜂窝基站和异构网络，将授权的LTE及3G频段和未授权的Wi-Fi结合在一起。根据Mobile Experts提供的数据，小蜂窝论坛估计目前已有 75家电信公司部署了约 1,000 万个小蜂窝基站，同时根据相关分析师的市场调研，如果结合不断增多的实地活动，这一部署还将继续加速。

芯片出货量是小蜂窝基站数量快速增加的风向标，预计 2015年到 2019年间将实现高达 32% 的复合年均增长率 (CAGR)。见下图：

小基站，大作为

随着当前的3G网络容量达到峰值，4G/LTE部署有望不断提高其性能从而达到更高的水平。在客户享受性能提高带来的益处的同时，电信运营商则必须对其现有网络进行大幅调整。除了目前推出的速度更快的4G/LTE服务之外，电信运营商还必须加大对网络基础架构的投资，从而提高带宽、加速网络传输，而这些对到2020年时将300多亿台无线设备连接起来至关重要2。毫无疑问，LTE会帮助那些急需大量带宽的用户提高速度并降低延迟，但LTE本身需要两大宝贵资源--时间和大量频谱--才能取得成功。

小蜂窝基站以位置为核心分为三种类型：针对家庭应用的住宅型、针对小企业或零售业应用的企业/室内型以及针对公共场所用户的户外型。这些应用都可在授权和未经授权的频谱中使用，城市内覆盖范围达数百米，而乡村的覆盖范围则达几公里。

以LTE宏蜂窝技术为例，在无需载波聚合的情况下，该技术可在20MHz下实现150-Mbps的下行链路。而小蜂窝基站可利用相同的带宽实现同样的下行链路。当然，宏蜂窝的平均用户数量为几百个，而小蜂窝基站的则通常少于100个，这就意味着小蜂窝在密度更大的区域内能为每个用户带来更高的吞吐能力。

通过在4G LTE网络中部署低成本的小蜂窝基站，电信运营商能填补盲点，扩大拥挤区域的覆盖能力，为企业提供更优质的服务。考虑到其低成本和紧凑设计的特点，小蜂窝基站几乎能在任何需要额外网络容量和覆盖范围的地点部署，例如购物中心或公共场所。

不妨设想一下，在一个美好的周末午后时光，一大群人聚集在当地公园参加美食节。由于现在几乎所有人都在使用社交媒体，许多参加美食节的人在等待或享用食物的同时都会使用智能手机上网。由此，大量数据的涌入对4G/LTE蜂窝网络产生的压力会拖慢服务速度，甚至还会造成连接中断。

不过如果在这种情况下加入小蜂窝基站，比如安装在附近的写字楼建筑墙上，就能增加足够的带宽，轻松连接公园里想要保持数据连接的智能手机，从而缓解蜂窝网络的流量压力，并提高区域中所有人的数据连接能力。

当然，小蜂窝不光能缓解4G/LTE蜂窝网络的流量压力，也能在难以抵达的区域或室内位置提高网络容量。这一点非常重要，因为与LTE新频谱相关的更高频率往往会导致覆盖范围缩小，尤其是在室内。

总之，无论是在公共场所、家里亦或是办公室，在4G/LTE网络中加入小蜂窝基站都意味着连接能力的提高。

小结

小蜂窝基站也确实面临着自身的一些挑战。在城市中部署小蜂窝基站，电信运营商需要应对许多不同的手机设备，它们不但运行速率不同，而且缺乏安装基站的适当位置。在户外公共区域部署，则必须解决户外小蜂窝基站和宏蜂窝的网络干扰问题，并找到一种在宏蜂窝和小蜂窝基站之间实现无缝连接的方法。此外，运营商和电信运营商也需要在网络中持续监控和调整小蜂窝基站的配置，以满足用户流量需求。

成功应对上述挑战，小蜂窝基站就有望成为4G/LTE网络的重要附加解决方案。

浮云游子

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